Desenvolvimento de plataforma experimental de eletricidade básica com acesso e controle remotos: uma abordagem implementada diretamente em microcontrolador.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Oliveira, Isaias Mendes de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica de Campinas (PUC-Campinas)
• Palavras-chave em Português: Laboratório remoto; Educação 4.0; Gêmeo digital; Microcontrolador de placa única; Eletricidade básica; Internet das Coisas; Remote laboratory; Education 4.0; Digital twin; Single-board microcontroller; Basic electricity; Internet of Things
• Link de acesso: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/16704

A Internet das Coisas (IoT) é considerada a tecnologia do século XXI. Na área de ensino, dentro do contexto da Educação 4.0, as tecnologias relacionadas à IoT merecem destaque por apresentarem um grande potencial inovador ao serem aplicadas na melhoria do processo de ensino-aprendizagem, especialmente contribuindo com o desenvolvimento de laboratórios remotos de baixo custo. A popularização dos computadores e microcontroladores de placa única, bem com uma ampla disponibilidade de sensores, fornecem infinitas possibilidades para a construção desses laboratórios. Com a pandemia da Covid-19, esse avanço tecnológico foi acelerado, pois várias instituições de ensino tiveram suas atividades presenciais suspensas, recomendando a educação à distância como medida de contenção de disseminação do vírus e alternativa para a continuidade de suas atividades. No ensino à distância existe uma dificuldade de formar nos alunos as habilidades que só são adquiridas com a experimentação prática em laboratórios. Apesar de haver vários estudos demonstrando que, em termos de engajamento e ganhos de aprendizagem para os alunos, os laboratórios remotos são equivalentes aos laboratórios tradicionais, seu uso no Brasil ainda é muito limitado. Nesse contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma experimental para o ensino de conceitos de eletricidade básica para estudantes do ensino médio e/ou técnico, com acesso e controle remotos, que, diferentemente da maioria das soluções encontradas na literatura, é implementada diretamente em um microcontrolador de placa única. Para isso, é proposta uma nova arquitetura simplificada em comparação a outros laboratórios remotos. Finalmente, para tornar mais intuitiva a interação do usuário do laboratório remoto, reduzindo a necessidade de supervisão e suporte adicional, também é desenvolvida uma interface gráfica na forma de um gêmeo digital do experimento prático.